Chandra de la NASA atrapa a Pulsar en una trampa de rayos X
El remanente de la supernova G292.0+1.8 contiene un púlsar que se mueve a más de un millón de millas por hora, como se ve en la imagen de Chandra con una imagen óptica del Digitized Sky Survey. Los púlsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente y pueden formarse cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan y explotan. A veces, estas explosiones producen una «patada», que envió este púlsar a través de los restos de la explosión de la supernova. Imágenes adicionales muestran un primer plano de este púlsar en rayos X de Chandra, quien lo observó en 2006 y 2016 para medir esta notable velocidad. Las cruces rojas en cada panel indican la posición del púlsar en 2006. Crédito: X-ray: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al. ; Lente: Palomar DSS2
- A[{» attribute=»»>pulsar is racing through the debris of an exploded star at a speed of over a million miles per hour.
- To measure this, researchers compared NASA Chandra X-ray Observatory images of G292.0+1.8 taken in 2006 and 2016.
- Pulsars can form when massive stars run out of fuel, collapse, and explode — leaving behind a rapidly spinning dense object.
- This result may help explain how some pulsars are accelerated to such remarkably high speeds.
El remanente de supernova G292.0+1.8 contiene un púlsar que se mueve a más de un millón de millas por hora. Esta imagen presenta datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (rojo, naranja, amarillo y azul), que se utilizó para hacer este descubrimiento. Los rayos X se combinaron con una imagen óptica del Digitized Sky Survey, un estudio terrestre de todo el cielo.
Los púlsares giran rápido estrellas de neutrones que pueden formarse cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan y explotan. A veces, estas explosiones producen una «patada», que envió este púlsar a través de los restos de la explosión de la supernova. Un recuadro muestra un primer plano de este púlsar en los rayos X de Chandra.
Para hacer este descubrimiento, los investigadores compararon imágenes de Chandra de G292.0+1.8 tomadas en 2006 y 2016. Un par de imágenes adicionales muestran el cambio de posición del púlsar durante un período de 10 años. El cambio de posición de la fuente es pequeño porque el púlsar está a unos 20.000 años luz de la Tierra, pero ha viajado unos 190.000 millones de kilómetros durante este tiempo. Los investigadores pudieron medir esto combinando las imágenes de alta resolución de Chandra con una cuidadosa técnica de verificar las coordenadas del púlsar y otras fuentes de rayos X utilizando posiciones precisas del satélite Gaia.
Posiciones de pulsar, 2006 y 2016. Crédito: Radiografía: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al.
El equipo calculó que el púlsar se movía al menos a 1,4 millones de millas por hora desde el centro del remanente de supernova hasta la esquina inferior izquierda. Esta velocidad es aproximadamente un 30% más alta que una estimación previa de la velocidad del púlsar que se basó en un método indirecto, midiendo la distancia entre el púlsar y el centro de la explosión.
La velocidad recién determinada del púlsar indica que G292.0+1.8 y su púlsar podrían ser mucho más jóvenes de lo que pensaban los astrónomos. Los investigadores estiman que G292.0+1.8 habría explotado hace unos 2000 años visto desde la Tierra, en lugar de hace 3000 años como se calculó previamente. Esta nueva estimación de edad para G292.0+1.8 se basa en la extrapolación de la posición del púlsar hacia atrás en el tiempo para que coincida con el centro de la explosión.
Varias civilizaciones de todo el mundo estaban registrando explosiones de supernovas en ese momento, lo que abrió la posibilidad de que G292.0+1.8 se observara directamente. Sin embargo, G292.0+1.8 está por debajo del horizonte para la mayoría de las civilizaciones del hemisferio norte que podrían haberlo observado, y no hay ejemplos registrados de una supernova observada en el hemisferio sur en la dirección de G292.0 + 1.8.
Una vista cercana del centro de la imagen de Chandra de G292+1.8. Se indica la dirección de movimiento del púlsar (flecha) y la posición del centro de la explosión (óvalo verde) según el movimiento de los escombros visto en los datos ópticos. La posición del púlsar se extrapola 3000 años atrás y el triángulo representa la incertidumbre del ángulo de extrapolación. La concordancia de la posición extrapolada con el centro de la explosión da una edad de unos 2000 años para el púlsar y G292+1.8. El centro de masa (cruz) de los elementos detectados por rayos X en los escombros (Si, S, Ar, Ca) está en el lado opuesto del centro de la explosión con respecto al púlsar en movimiento. Esta asimetría en los escombros en la parte superior derecha de la explosión hizo que el púlsar pateara hacia la parte inferior izquierda, por conservación del impulso. Crédito: Rayos X: NASA/CXC/SAO/L. Xi et al. ; Lente: Palomar DSS2
Además de descubrir más sobre la edad de G292.0+1.8, el equipo de investigación también observó cómo la supernova le dio al púlsar su poderosa patada. Hay dos posibilidades principales, las cuales implican que la materia no es expulsada uniformemente por la supernova en todas las direcciones. Una posibilidad es que neutrinos los productos en la explosión se expulsan asimétricamente, y el otro es que los escombros de la explosión se expulsan asimétricamente. Si el material tiene una dirección preferida, el púlsar será lanzado en la dirección opuesta debido al principio de la física llamado conservación del momento.
La cantidad de asimetría de neutrinos necesaria para explicar la alta velocidad de este último resultado sería extrema, lo que respaldaría la explicación de que la asimetría en los restos de la explosión pateó el púlsar.
La energía transmitida al púlsar por esta explosión fue gigantesca. Aunque tiene solo unas 10 millas de diámetro, la masa del púlsar es 500.000 veces mayor que la de la Tierra y se mueve 20 veces más rápido que la velocidad de la Tierra en órbita alrededor del Sol.
El último trabajo de Xi Long y Paul Plucinksky (Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian) sobre G292.0+1.8 se presentó en la reunión número 240 de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Pasadena, California. Los resultados también se discuten en un artículo que ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal. Los otros autores del artículo son Daniel Patnaude y Terrance Gaetz, ambos del Centro de Astrofísica.
Referencia: “The Proper Motion of the Pulsar J1124-5916 in the Galactic Supernova Remnant G292.0+1.8” por Xi Long, Daniel J. Patnaude, Paul P. Plucinsky y Terrance J. Gaetz, aceptado, El diario astrofísico.
arXiv:2205.07951
El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA administra el programa Chandra. El Centro de rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsonian controla las operaciones científicas desde Cambridge, Massachusetts, y las operaciones de vuelo desde Burlington, Massachusetts.
